不同地域空气中负氧离子的检测及其结果分析

黄虎全 杨旭 张靓

摘要：空气负氧离子浓度多少，是空气清新与否的重要标志。通过对河北省唐山市区（平原，平均海拔23.2m）和四川省阿坝州若尔盖县城（高原，平均海拔3441.4m）负离子浓度定点及代表性区域检测得知，唐山市负离子浓度平均为1500n/cm3左右，属空气较清新宜居城市，且环城水系建设使整个唐山市区负离子浓度明显上升。若尔盖县城附近负离子浓度平均为1200n/cm3左右，低海拔农区负离子浓度平均为2500n/cm3左右，表现出人体清新度相同而实际负离子含量相差较大现象，负离子偏少因高原季节性影响突出，若尔盖大草原环境优化和丛林植被延伸是增加本县城负离子数量的最有效途径。

关键词：地域 负氧离子 浓度 检测 空气质量

1 前言

空气中负离子浓度是衡量空气质量好坏重要指标，大气自然环境中负离子浓度达到4000个/cm3时，有益人们健康长寿。随着社会工业化程度提高环境污染日益严重，人们生存环境中空气中负离子数也越来越少，对人们健康产生不利影响。经过近百年研究，科技工作者发现，负离子对人类医疗健康、卫生保健、净化环境等有着不可磨灭作用。气象部门开展空气负离子检测工作，发展空气负离子预报技术，利用监测所得数据，建立预报模式，与天气预报结合，增加每天空气中负离子含量预报，既丰富了公益气象服务内容，又增加了专业气象服务项目，也满足现代人们环保与健康意识需求。

2空气负离子检测设备及数据图识别

KEC-900便携式检测仪性价比相对较高，属超大范围空气正、负离子测试仪，携带式设计，体积小，重量轻，数字式显示，一目了然。测试各种环境下空气中正、负离子浓度与各种负离子相关产品的离子产生数量，方便好用。同时亦适用于生产负离子发生器（空气清新器、负离子空调、吹风筒）、环境（温泉、SPA、精油、瀑布、森林）测量等。

3负离子与相关要素综合检测

3.1 对河北唐山市大气探测中心院内空气负氧离子检测

通过连续对唐山市大气探测中心负离子和部分气象要素检测数据对比分析可知，空气负离子浓度多少与季节、时间、气温、湿度、日照、风速、湿度、离地高度、辐射等要素密切相关：暖季≥冷季、早晚≥中午、阴雨天≥晴天、向风≥背风、离地0-1.0米≥距地1.0米以上。

3.2 对唐山市各旅游景点空气负氧离子检测

通过重点定时对唐山市各旅游景点负离子和部分气象要素检测数据对比分析可知，空气负离子浓度多少还与环境、植被、水体、建筑布局、上下风方、工厂密度、人流疏密等因素密切相关：公园环境茂≥其他环境、茂密植被≥空旷地带、大型水体≥无水体周边、低矮建筑（成排）≥高耸建筑（杂乱）、上风方≥下风方、人口稀疏≥人口密集。

3.3 对四川省若尔盖县气象局院内空气负氧离子检测

通过连续对四川省若尔盖县气象局院内负离子和部分气象要素检测数据对比分析可知，空气负离子浓度多少与氧气含量、季节、时间、气温、湿度、日照、风速、湿度、离地高度、辐射等要素密切相关：暖季≥冷季、早晚≥中午、阴雨天≥晴天、向风≥背风、离地0-1.0米≥距地1.0米以上。

3.4 对四川省若尔盖县各旅游景点空气负氧离子的检测

通过重点定时对若尔盖县各旅游景点负离子和部分气象要素的检测数据对比分析可知，空气负离子浓度多少与环境、植被、高原、农区、上下风方、人流疏密等因素密切相关：草原≥其他环境、茂密植被≥空旷地带、河系≥无水体周边、巴西片区≥铁布片区、上风方≥下风方、人口稀疏≥人口密集。

3.5 对唐山市区、若尔盖县范围内负离子来源及其差异分析

结合上述检测数据和综合分析结果表明：负离子来源与衰减复杂，但就结合产生机制与各要素影响看出，唐山市、若尔盖县空气负离子主要来源及其衰减引起差异可归纳四点：

3.5.1射线作用和尖端放电作用

由于自然界宇宙射线、紫外线、土壤、空气放射线和山林、树冠、叶端尖端放电作用影响，有些空气分子释放出电子，在通常大气压下，被释放出电子很快又和空气中中性分子结合成为空气负离子。唐山市东临渤海海域，全年降水、雷电频发，为负离子产生提供了有利条件。晴天地面上大气电场电势差约为100V/m，植物叶子顶部较尖、曲率半径较小，易积累电荷，使附近电场大到足以把空气击穿而产生放电，即“尖端放电”，电离出自由电子与氧气分子或水分子结合形成空气负离子。若尔盖县城海拔较高，空气稀薄，草原植物叶子顶部尖、曲率半径较小，易积累电荷，产生负离子，但广袤草原供应微不足道。

3.5.2光合作用

平原地区公园与城市主要干道大面积栽种树木、花卉等植被，为光合作用具备了必要条件，但相比高原天然植被显得微乎其微，尤其高原农区森林覆盖面大，无污染，空气清新。光合作用有许多电子参与，会结合氧气分子及水分子，形成空气负离子。

3.5.3物理作用（大型水体、喷泉）

唐山市水资源丰富，尤其南湖生态城建成和环城水系开通，当然还有公园人工设立喷泉;而地处高原若尔盖县有丰富地下水资源和湿地，这些水体就是一个个大型负离子离子发生源。站在瀑布旁边会感觉空氣无比清新和凉爽，令人神清气爽，心旷神怡，这就是负离子产生的神奇功效。再如喷泉开启时明显感到空气清新，也是空气负离子浓度增大缘故，喷泉规模越大，产生空气负离子浓度也越大;而且喷泉水柱喷射形状也影响空气负离子浓度，交叉状水柱在高空形成激烈碰撞，产生水雾多，空气负离子数量也大。

3.5.4空气负离子飘逸

真正能体现负离子多少与增减的是负离子飘逸，飘逸提供大量负离子，也可衰减负离子而减少其数量，目前我们只能结合风速、风向、时间、空间、建筑群体、天气状况等认识飘逸，如某日天气晴朗，以唐山南湖水系或若尔盖县巴西片区为负离子发生源，07-11时，如果是东南风或东风、风速3.0-7.0m/s，明显感觉空气清新怡人，由东向西逐渐减弱，这就是一次简单负离子飘逸与衰减，当空气负离子含量以主要发生源经飘逸覆盖市区为主导时，其他发生源就显得微不足道，因城市中心植被在车流与人群密集影响下，远不能达到空气清新负离子浓度要求，所以欲提高若尔盖县负离子浓度，在有较好发生源前提下，改善飘逸条件尤为重要。

4小结

①空气负氧离子属新型科技项目，如此检测弥补唐山市、阿坝州管辖范围空白，尤其是平原、高原对比观测结合时效性和作用性，具备深化开发前景，可尝试分析数据建立负氧离子预报模式，明确负离子对人体健康作用，与天气预报为一体成为服务型产业，并开发应用负离子发生器。

②通过对唐山市空气中负氧离子浓度定点检测得知，唐山市空气负氧离子浓度平均为1000 n/cm3以上，属空气较为清新、宜居;若尔盖县城附近负离子浓度平均为1500n/cm3以下，属空气清新，是否为宜居城市还要结合氧气含量和高海拔对人体伤害程度具体分析;若尔盖县低海拔农区负离子浓度平均为2000n/cm3以上，属空气较清新的宜居城市。

③此次检测以扩大社会效益，促进经济效益为出发点，公益服务效果明显，在实现负氧离子浓度常规检测基础上，拓宽服务领域，有效增加服务群体，使服务效益得到明显增强，是负氧离子监测工作方向和工作重心。

参考文献

[1]叶彩华，王小云，郭文利.空气中负离子浓度与气象条件关系初探，气象科技， 2000（4）.

[2]李青山.《老干部长寿之窗》杂志专刊：空气负离子与健康效应原理，2010，09，10

作者简介：黄虎全（1987-），男，汉族，甘肃甘谷人，本科学历，助理工程师，从事综合气象业务工作。

（理县气象局 623100 若尔盖县气象局 624500 阿坝州气象局 624000）